Coś ogromnego otacza Drogę Mleczną. I steruje ruchem galaktyk

Dlaczego grawitacja nie działa?

Przez kilkadziesiąt lat astronomów dręczyła jedna, bardzo konkretna zagadka: dlaczego pobliskie galaktyki zachowują się tak, jakby prawie nie odczuwały grawitacji Drogi Mlecznej i Andromedy? Z jednej strony obliczenia mówiły, że Grupa Lokalna (czyli zbiór kilkudziesięciu galaktyk obejmujących Drogę Mleczną i Andromedę) ma ogromną masę. Wystarczającą, by mocno przyciągać wszystko wokół.

Z drugiej strony, pobliskie galaktyki zachowują się, jakby tej masy w ogóle nie zauważały. W prostych modelach taka ogromna masa powinna powodować, że wszystko wokół pędzi ku nam z dużą prędkością. Tymczasem prędkości otaczających nas galaktyk są zaskakująco niskie.

Droga Mleczna na gigantycznej tafli ciemnej materii

Nowe badania opublikowane w styczniu 2026 roku w Nature Astronomy pokazują, że problem nie leżał w prawach fizyki. Jego istotą było to, jak wyobrażaliśmy sobie rozkład ciemnej materii wokół naszej galaktyki.

Naukowcy z Uniwersytetu w Groningen, wraz z kolegami z Niemiec, Francji i Szwecji, odtworzyli rozkład masy w naszym kosmicznym sąsiedztwie. Wykorzystali do tego dane o położeniach i prędkościach kilkudziesięciu pobliskich galaktyk. Okazało się, że większość tej masy to ciemna materia – niewidzialna substancja, która trzyma galaktyki w ryzach dzięki grawitacji. Co istotne, nie jest ona rozłożona równomiernie jak kulista „bańka” wokół Grupy Lokalnej. Ma ona formę rozległej, spłaszczonej struktury, ciągnącej się na ok. 30 mln lat świetlnych.

W tej płaszczyźnie gęstość materii (w tym ciemnej) jest wyraźnie wyższa niż w otaczających ją „pustkach”. Te z kolei są wyjątkowo ubogie w galaktyki. Co ważne, wszystkie znane pobliskie galaktyki – w tym Droga Mleczna i Andromeda – leżą właśnie w tej płaszczyźnie. Co więcej, jej orientacja zgadza się z tzw. płaszczyzną supergalaktyczną, którą astronomowie zauważyli już wcześniej, obserwując tylko jasne galaktyki.

Model, który w końcu działa

Aby dojść do takich wniosków, badacze stworzyli setki „sobowtórów” naszej okolicy. To symulacje różnych możliwych konfiguracji materii, które mogłyby prowadzić do dzisiejszego układu Drogi Mlecznej, Andromedy i ich sąsiadów. Okazało się, że tylko te symulacje, w których ciemna materia układa się w taflę, są w stanie jednocześnie odtworzyć masę Grupy Lokalnej i „spokojne” ruchy sąsiednich galaktyk.

Badamy wszystkie możliwe lokalne konfiguracje wczesnego wszechświata, które ostatecznie mogłyby doprowadzić do powstania Grupy Lokalnej. To wspaniale, że mamy teraz model, który jest spójny z jednej strony z obecnym modelem kosmologicznym, a z drugiej z dynamiką naszego lokalnego środowiska.

– podkreśla współautor badania Ewoud Wempe.

Zagadka „ignorowania” grawitacji rozwiązana

Do tej pory sądzono, że jeśli Droga Mleczna i Andromeda są bardzo masywne i siedzą w mniej więcej kulistej „bańce” ciemnej materii, to ich grawitacja powinna mocno zaburzać ruch pobliskich galaktyk.

Nowy model opiera się na założeniu, że masywna Grupa Lokalna jest częścią dużo większej, spłaszczonej struktury z ciemnej materii. W płaszczyźnie tej tafli masa jest rozłożona stosunkowo równomiernie. Galaktyki w jej wnętrzu czują więc nie tylko przyciąganie Drogi Mlecznej i Andromedy, ale też „ciągnięcie” przez ogromne ilości materii rozłożone wzdłuż płaszczyzny. W efekcie dodatkowy wpływ Grupy Lokalnej na ich ruch jest mniejszy, niż sugerował model z kulistą „bańką.

To odkrycie nie tylko rozwiązuje starą zagadkę, ale też inspiruje do dalszych badań nad ciemną materią i może być przydatne w przyszłych badaniach nad jej rozkładem w całym Wszechświecie.

Przeczytaj również: Ciemna materia w zasięgu. Trwa polowanie na niewidzialne cząstki